馬氏體型不銹鋼和萊氏體鋼的簡要描述(貝氏體、馬氏體、珠光體的區別)

博主:adminadmin 2022-10-30 14:36:04 條評論
摘要:今天給各位分享馬氏體型不銹鋼和萊氏體鋼的簡要描述的知識,其中也會對貝氏體、馬氏體、珠光體的區別進行分享,希望能對你有所幫助!本文導讀目錄:1、馬氏體型不銹鋼和萊氏體鋼的簡要描述2、貝氏體、馬氏體、珠光體的區別3、馬氏體不銹鋼是食品級嗎馬氏體型不銹鋼和萊氏體鋼的簡要描述420J2/420J1/420F不銹鋼具有一定耐磨性及抗腐蝕性,硬度較高,其價格是不銹鋼球中較低的一類...

今天給各位分享馬氏體型不銹鋼和萊氏體鋼的簡要描述的知識,其中也會對貝氏體、馬氏體、珠光體的區別進行分享,希望能對你有所幫助!

本文導讀目錄:

馬氏體型不銹鋼和萊氏體鋼的簡要描述(貝氏體、馬氏體、珠光體的區別)

1、馬氏體型不銹鋼和萊氏體鋼的簡要描述

2、貝氏體、馬氏體、珠光體的區別

3、馬氏體不銹鋼是食品級嗎

馬氏體型不銹鋼和萊氏體鋼的簡要描述

  420J2/420J1/420F不銹鋼具有一定耐磨性及抗腐蝕性,硬度較高,其價格是不銹鋼球中較低的一類,適用于對不銹鋼普通要求的工作環境中。

  適用于各類精密機械、軸承、電氣、設備、儀器、儀表、交通運輸工具、家用電器等。

  多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。

  420J1不銹鋼:淬火后硬度高,耐蝕性好(有磁性)420J2不銹鋼淬火后,比420J1鋼硬度升高(有磁性)。

  Cr12屬于高碳高鉻萊氏體鋼,也是應用廣泛的冷作模具鋼.該鋼具有較好的淬透性、耐磨性、熱加工性.碳化物在鋼中分布較好,可用于制造形狀復雜、工作條件繁重下的各種冷作模具.如冷沖模沖頭、螺紋滾模、拉絲模、料模、冶金粉模、木工切削工具、冷切剪刀鉆套及量規等工具.我們在研制中,經過反復探索和試驗,制訂了合理的冶煉工藝和特殊的錠模及鍛造工藝,使材質組織達到均勻一致,另外對標準物質加工,大膽創新,采用雙刀切屑新工藝,極大提高了功效,縮短了周期,降低了成本。

貝氏體、馬氏體、珠光體的區別

  上貝氏體形成于貝氏體轉變區較高溫度范圍,中、高碳鋼大約在350-550℃形成。

  上貝氏體為成束分布、平行排列的條狀鐵素體和夾于其間的斷續條狀滲碳體的混合物。

  多在奧氏體晶界形核,自晶界的一側或兩側向晶內長大,具有羽毛狀特征。

  板條馬氏體是低、中碳鋼中形成的一種典型馬氏體組織,在一個原奧氏體晶粒內部有幾個(3-5個)馬氏體板條束,板條束間取向隨意;在一個板條束內有若干個相互平行的板條塊,塊間是大角晶界;在一個板條塊內是若干個相互平行的馬氏體板條,板條間是小角晶界。

  馬氏體板條內存在大量的位錯,所以板條馬氏體的亞結構是高密度的位錯和位錯纏結。

  動力是體系自由能的下降,其大小取決于轉變溫度。

  珠光體轉變溫度較高,原子擴散能力較強,在較小的過冷度時就可以發生珠光體轉變。

  驅動力是在轉變溫度下奧氏體與馬氏體的自由能差,而轉變阻力是界面能和界面彈性應變能。

  馬氏體相變新相與母相完全共格,同時體積效應很大,因此界面彈性應變能很大。

  珠光體轉變溫度較高,鐵原子和碳原子都可以發生擴散,屬于擴散型相變。

  長大:橫向長大很好理解,形成一片滲碳體后,兩側奧氏體中碳濃度下降,促進了鐵素體形核,并平行于滲碳體片生長,結果又導致滲碳體片的形核與長大,最后得到片層相間的平行的珠光體團。

  貝氏體轉變是一個形核長大的過程,形核需要有一定的孕育期。

  在孕育期內碳原子在奧氏體中重新分布,形成貧碳區,并成為鐵素體的形核部位,達到臨界晶核尺寸后,將不斷長大。

  由于轉變溫度較低,鐵原子不能擴散,鐵素體按共格切變方式長大,形成鐵素體條或片。

  鐵素體晶核長大過程中,過飽和的碳從鐵素體向奧氏體中擴散,并于鐵素體條間或鐵素體內部沉淀析出碳化物,因此貝氏體長大速度受碳的擴散控制。

  按共格切變方式長大的鐵素體和富碳奧氏體或碳化物的混合組織,稱為貝氏體。

  貝氏體轉變包括鐵素體的成長與碳化物的析出兩個基本過程,它們決定了貝氏體中兩個基本相的特征。

  下貝氏體形成溫度較低,首先在奧氏體晶界或晶內貧碳區形成鐵素體晶核,并長大成片狀。

  由于轉變溫度較低,碳原子在奧氏體中擴散困難,很難遷移至晶界,而碳在鐵素體中可以擴散。

  因此在鐵素體長大的同時,碳原子只能在鐵素體的某些亞晶界或晶面上聚集,進而沉淀析出細片狀碳化物。

  在一片鐵素體長大的同時,其它方向的鐵素體也會形成。

  自促發形核:已經生成的馬氏體能促發未轉變母相的形核,稱為自促發形核。

  一個原奧氏體晶粒內部往往在某一處形成幾片馬氏體。

  晶界不是馬氏體占優勢的形核部位,等溫轉變主要是自促發形核。

  珠光體的形核和長大速率與轉變時間的關系:隨轉變時間增加,形核率增大,晶核長大,速度變化不大。

  隨轉變溫度降低,孕育期減小,某一溫度孕育期最短,溫度再降低,孕育期又增加。

  隨轉變時間增加,轉變速度提高,當轉變量超過50%時,轉變速度又逐漸降低,直至轉變完成。

  碳含量:亞共析鋼,碳含量增加,先共析鐵素體析出速度降低,珠光體轉變速度也降低。

  過共析鋼,碳含量增加,先共析滲碳體析出速度增大,珠光體轉變速度提高。

  奧氏體晶粒度的影響:奧氏體晶粒細小,先共析相和珠光體的形成速度提高。

  應力和塑性變形的影響:對奧氏體進行拉應力或塑性變形,珠光體轉變速度加快。

  具有孕育期,開始階段轉變速度較低,然后迅速增大,隨后逐漸減小,趨于恒定。

  提高奧氏體化溫度和鋼的合金化程度,使轉變不完全性增大。

  繼續等溫,殘余奧氏體可能轉變為珠光體或一直保持不變。

  后續降溫,殘余奧氏體可能轉變為馬氏體或一直保持不變。

  上貝氏體的轉變速度取決于碳在奧氏體中的擴散速度。

  下貝氏體的轉變速度取決于碳在鐵素體中的擴散速度。

  奧氏體快冷至Ms點以下時,立即生成一批馬氏體,不需要孕育期。

  溫度繼續下降,又出現第二批馬氏體,而先形成的馬氏體不再長大,直至Mf溫度轉變結束。

  馬氏體轉變導致體積膨脹,使剩余的奧氏體受到壓應力,發生塑性變形,產生強化,繼續轉變為馬氏體的阻力增大。

  因此在某一溫度馬氏體轉變結束后,要繼續轉變,必須繼續降溫,提供更大的相變驅動力。

  Ms點低于0℃的Fe-Ni合金冷卻到0℃以下的某一溫度(Mb)時,馬氏體相變突然發生,并伴有聲響,放出相變潛熱。

  Ms點略低于0℃的Fe-Ni-C合金在0℃放置時,試樣表面會發生馬氏體轉變。

  這種在稍高于合金Ms點溫度下試樣表層發生的馬氏體轉變稱為馬氏體表面轉變,得到的馬氏體為表面馬氏體,表面應力狀態導致。

  2、貝氏體轉變是形核長大過程,鐵素體按共格切變方式長大,產生表面浮凸,碳原子可以擴散,鐵素體長大速度受碳擴散控制,速度較慢。

  4、較高溫度形成的貝氏體中碳化物分布在鐵素體條之間,較低溫度形成的貝氏體中碳化物主要分布在鐵素體條內部。

  隨形成溫度下降,貝氏體中鐵素體的碳含量升高。

  6、上貝氏體中鐵素體的慣習面是(111),下貝氏體鐵素體的慣習面是(225),貝氏體中鐵素體與奧氏體之間存在K-S位向關系。

  奧氏體向馬氏體晶體結構的轉變是靠切變進行的,由于切變使相界面始終保持共格關系,因此稱為切變共格。

  由于切變導致在拋光試樣表面在馬氏體相變之后產生凸起,即表面浮凸現象。

  原子不發生擴散,但發生集體運動,原子間相對運動距離不超過一個原子間距,原子相鄰關系不變。

  轉變過程不發生成分變化,但卻發生了晶體結構的變化。

  馬氏體轉變開始后,必須在不斷降低溫度的條件下才能使轉變繼續進行,如冷卻中斷,則轉變立即停止。

  當冷卻到某一溫度時,馬氏體轉變基本完成,轉變不再進行,這一溫度稱為馬氏體轉變結束溫度,簡稱Mf點。

  影響珠光體性能的因素:奧氏體晶粒尺寸,珠光體團晶粒尺寸,珠光體片層間距,鐵素體內部亞結構,滲碳體形狀、尺寸和分布。

  珠光體片層間距取決于轉變溫度,間距越小,強度和塑性越高。

  降溫形成的珠光體片層間距大小不一,性能下降。

  球狀珠光體強度較低,但塑性較好,疲勞性能較高。

  通過熱處理可以改變珠光體中碳化物的形態、大小和分布,從而改變珠光體的力學性能。

  亞共析鋼中的碳含量決定了珠光體含量,影響合金的強度、塑性、沖擊功和脆性轉變溫度,先共析鐵素體晶粒尺寸對鋼的性能也有很大影響。

  使高碳鋼獲得片層間距細小的珠光體(索氏體),再經過深度冷拔,可以獲得高強度鋼絲。

  這樣的處理稱為派敦(Patenting)處理。

  派敦處理是使珠光體組織在工業上應用的主要處理方法之一。

  馬氏體高強度的主要原因包括相變強化、固溶強化和時效強化。

  碳含量高于0.4%后,碳原子之間距離太近,畸變偶極應力場相互抵消,強化效果減弱。

  置換式固溶體的合金元素對馬氏體強化效果較小。

  在相變冷卻過程或馬氏體轉變完成后,碳原子發生偏聚的現象稱為自回火。

  這種由碳原子擴散偏聚釘扎位錯引起的馬氏體強化稱為時效強化。

  馬氏體本身比較軟,但在外力作用下因塑性變形而急劇加工硬化,所以馬氏體的變形強化指數很大,加工硬化率高。

  當碳含量大于0.3%后,孿晶亞結構逐漸增多,孿晶對馬氏體強度產生貢獻。

  原始奧氏體晶粒越小,板條馬氏體束越小,馬氏體強度越高。

  在屈服強度相同的條件下,位錯型馬氏體比孿晶型馬氏體具有較高的韌性。

  在強化馬氏體的同時,使其亞結構保持位錯型,是實現馬氏體強韌化的重要途徑。

  變形溫度應該在可以形變誘發馬氏體相變溫度以下。

  隨馬氏體量的增多,變形強化指數增大,使已發生塑性變形的區域繼續發生變形困難,抑制頸縮的產生。

馬氏體不銹鋼是食品級嗎

  通過熱處理可以調整其力學性能的不銹鋼,通俗地說,是一類可硬化的不銹鋼。

  典型牌號為Cr13型,如2Cr13、3Cr13、4Cr13等。

  淬火后硬度較高,不同回火溫度具有不同強韌性組合,主要用于蒸汽輪機葉片、餐具、外科手術器械。

  根據化學成分的差異,馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類。

  根據組織和強化機理的不同,還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體(或半馬氏體)沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時效不銹鋼等。

  馬氏體不銹鋼是一類可以通過熱處理(淬火、回火)對其性能進行調整的不銹鋼,通俗地講,是一類可硬化的不銹鋼。

  這種特性決定了這類鋼必須具備兩個基本條件:一是在平衡相圖中必須有奧氏體相區存在,在該區域溫度范圍內進行長時間加熱,使碳化物固溶到鋼中之后,進行淬火形成馬氏體,也就是化學成分必須控制在或+相區,二是要使合金形成耐腐蝕和氧化的鈍化膜,鉻含量必須在10.5%以上。

  按合金元素的差別,可分為馬氏體鉻不銹鋼和馬氏體鉻鎳不銹鋼。

  馬氏體不銹鋼具備高強度和耐蝕性,可以用來制造機器零件如蒸汽渦輪的葉片(1Cr13)、蒸汽裝備的軸和拉桿(2Cr13),以及在腐蝕介質中工作的零件如活門、螺栓等(4Cr13)。

  碳含量較高的鋼號(4Cr13、9Cr18)則適用于制造醫療器械、餐刀、測量用具、彈簧等。


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